牛快慢肌差异表达基因的筛选和分析

李帅; 霍晨曦; 过亚强; 娜日格拉; 朱琳; 娜日苏; 石彩霞; 谷明娟; 张文广

中国农业大学学报 ›› 2025, Vol. 30 ›› Issue (8) : 107 -119.

牛快慢肌差异表达基因的筛选和分析

李帅, 霍晨曦, 过亚强, 娜日格拉, 朱琳, 娜日苏, 石彩霞, 谷明娟, 张文广

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摘要

为挖掘调控肌肉生长及骨骼肌纤维转化的关键基因，本研究利用差异分析、基因共表达网络分析和外显子选择信号分析的研究方法，通过对肌纤维类型差异明显的腓肠肌（G, n=18）和比目鱼肌（S, n=21）进行转录组测序分析。结果表明：1）共有1 576个差异表达基因，其中腓肠肌与比目鱼肌相比有170个基因上调，1 406个基因下调，富集分析发现主要富集在肌肉收缩、骨骼肌收缩、糖酵解过程、肌原纤维、肌钙蛋白复合体、AMPK信号通路和脂肪细胞脂解调节等通路中。2）基因共表达网络（WGCNA）分析显示，共被聚类为4个模块其中品红色、黑色、蓝色模块为显著模块。3）外显子选择信号分析（EWSS）发现26 467个高质量的SNP，最后联合多种方法共筛选到6个候选基因CACNA2D2、PFKFB4、ATP2B2、PRUNE2、PRKG1和FAM13A。4）对候选基因进行qPCR检测，结果与RNA-Seq测序结果一致，将候选基因输入到STRING数据库以及OmicsNet中进行蛋白质及代谢物互作网络分析，发现与候选基因互作的蛋白质之间共同作用促成了一个共享功能。综上，本研究最终筛选到6个相关差异基因，其可能是调控肌肉生长脂质代谢以及骨骼肌纤维转化的关键基因，为骨骼肌纤维转化的调控机制研究提供了基础，并为探索改善牛肉品质的新靶点和潜在机制提供了新的研究视角。